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- 2021-06-01 发布
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黄冈市 2020 年高三年级 9 月质量检测
物理试题参考答案及评分建议
一、单项选择题(每小题 3 分,共 24 分)
二、多项选择题(每小题 4 分,共 16 分。选对但不全的得 2 分,错选得 0 分)
三、非选择题(共 60 分)
13.(6 分)
(3)
1
d
t (2 分)
2
2
12
d
xt (2 分) (4)
25d
kx
(2 分)
14.(8 分)
(1)12.50(12.49~12.51 均 可 )(2 分 ) (2)12.3(12.2 也 给 2 分)(2 分) 8.18(8.10~8.30 均 可 )(2 分 )
(3)C(2 分)
15.(7 分)答案:(1) 3mg 方向沿半径 OC 向上;(2) ( 3 1)
2
mg
R
解析:(1)对小球受力分析如图,设弹簧弹力为 F,可知弹簧弹力为拉力,方向与 AC 夹角为 30°,
设圆弧对小球的弹力为 FN,方向沿半径 OC 向上,由平衡条件可知:
Fcos30°+mgcos30°=FN ① (1 分)
Fsin30°=mgsin30° ② (1 分)
联立①②解得: F=mg,FN= 3mg ,方向沿半径 OC 向上 (1 分)
(2)设弹簧的劲度系数为 k,由几何知识可得弹簧此时长度为
L= 3R ③ (1 分)
故弹簧形变量为 Δx=L-R ④ (1 分)
由胡克定律可知 F=kΔx ⑤ (1 分)
联立③④⑤解得:k= ( 3 1)
2
mg
R
(1 分)
16.(9 分)答案:4.92m/s2
解析:为避免小汽车撞上摩托车,应有两车速度相等时恰好相遇为临界状态,设小汽车刹车时的加
速度大小至少为 a1,再经过时间 t 两车速度相等且均为 v,小汽车在Δt 时间内的位移为 x1,在 t 时间
题号 1 2 3 4 5 6 7 8
答案 B D B D C C A A
题号 9 10 11 12
答案 AC BD CD AB
A B
C
O θ
F
mg
FN
内的位移为 x2,摩托车的总位移为 x3,则有:
v=v0-a1t ① (1 分)
v=a(Δt+t) ② (1 分)
x1=v0Δt ③ (1 分)
2
2 0 1
1
2x v t a t ④ (2 分)
2
3
1 ( )2x a t t ⑤ (2 分)
x1+x2=x3+x ⑥ (1 分)
联立①②③④⑤⑥解得 a2=4.92m/s2 (1 分)
17.(14 分)答案:(1)30N (2) 51m
解析:(1)设细绳中的拉力大小为 T,A、B 一起沿斜面向上运动时加速大大小为 a,对 A、B 整体由
牛顿第二定律可得: F-mAgsinθ-mBgsinθ=(mA+mB)a ① (2 分)
隔离 B 由牛顿第二定律可得:
T-mBgsinθ=mBa ② (2 分)
联立①②解得 T=30N (1 分)
(2)由①②得 a=5m/s2,设经过 t=2s 时 A、B 的速度大小为 v,则有:
v=at ③ (1 分)
细绳断裂后,A 在恒力 F 作用下做加速度为 a1 的匀加速直线运动,B 向上做加速度大小为 a2 的匀减
速直线运动,由牛顿第二定律可得:
F-mAgsinθ=mAa1 ④ (1 分 )
mBgsinθ=mBa2 ⑤ (1 分)
设经过时间 t′后 B 物块速度减为零,则有:
v=a2t′ ⑥ (1 分)
此过程中物块 A 向上运动的位移为 x1,则有:
x1=vt′+ 1
2 a1t′2 ⑦ (1 分)
B 向上运动的位移为 x2,则有:
x2=
2
v t′ ⑧ (1 分)
故当 B 物块速度减为零时,设 A、B 物块之间的距离为Δx,则有:
Δx=x1-x2+L ⑨ (1 分)
联立③④⑤⑥⑦⑧⑨解得:Δx=51m (2 分)
18.(16 分)答案:(1)4m/s 8m/s (2)距离木板右端 5m 处 (3)7.5s
解析:(1)设木板和物块的加速度分别为 a1 和 a2,对木板和物块由牛顿第二定律可得:
F-μmg=Ma1 ①
μmg=ma2 ② 注:①②共(1 分)
设经过 t1 时间木板撞上挡板,则有:
x= 1
2 a1t12 ③ (1 分)
设此时木板和物块的速度分别为 v1 和 v2,则有:
v1=a1t1 ④
v2=a2t1 ⑤ 注:④⑤共(1 分)
联立①②③④⑤解得 v1=8m/s,v2=4m/s (1 分)
(2)此过程中物块的位移为:
x2= 1
2 a2t12 ⑥ (1 分)
碰后木板的速度变为 v1′=-8m/s,方向水平向左,然后向左做匀减速直线运动,设加速度为 a3,
对木板由牛顿第二定律可得:
F+μmg=Ma3 ⑦ (1 分)
物块将做加速度为 a2 的匀减速直线运动,设经过 t2 时间两者共速,共同速度为 v3,有:
v3=v2-a2t2=-v′+a3t2 ⑧ (1 分)
此过程中木板和物块的位移分别为 x3 和 x4,则有:
x3=-v′t2+ 1
2 a3t22 ⑨ (1 分)
x4=v2t2- 1
2 a2t22 ⑩ (1 分)
若物块恰好未从木板右端滑出,设初始时刻物块在木板上的位置距木板右端 x′处,则有:
x-x2+x′=x4-x3 ⑪ (1 分)
联立⑥⑦⑧⑨⑩⑪解得 x′=5m,即初始时刻物块在木板上距离木板右端 5m 处(1 分)
(3)由(2)可知物块到达木板右端时与木板共速,速度大小 v3=1m/s
设经过 t3 时间物块滑离木板,则在这段时间内木板和物块的位移分别为 x5 和 x6,则有:
x5=v3t3+ 1
2 a1t32 ⑫ (1 分)
x6=v3t3+ 1
2 a2t32 ⑬ (1 分)
x5-x6=L ⑭ (1 分)
故物块滑离木板所用的时间:
t=t1+t2+t3 ⑮ (1 分)
联立⑫⑬⑭⑮解得:t=7.5s (1 分)
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